JP5331013B2 - 水洗便器及び水洗便器におけるオーバーフロー防止方法 - Google Patents

Description

本発明は、主に洋式の水洗便器に係り、詳細には、例えばトラップ管路に物が詰まったときなどにボウル部から洗浄水が溢れ出すことを防止する構造を備えた水洗便器及び水洗便器におけるオーバーフロー防止方法に関する。

図７には洋式の水洗便器の基本構成を示している。図示した水洗便器１００は、病院や拘置所などの収容施設において精神不安定者などを一時的に入室させるために、看守室やその他の室から離れた場所に設けられた隔離室に設置されるものである。そのため、水洗便器１００は、入室者によって破壊されないように便座１０２が便器本体１０１に固定されるなどして一体化されている。なお、水洗便器１００には壊されやすい便蓋は設けられていない。

図７に示すように、水洗便器１００は、便器本体１０１と、便座１０２とから構成されている。便器本体１０１は、汚物を受ける部分となるボウル部１０３と、ボウル部１０３の底部に接続されたトラップ管路１０４とを備えている。ボウル部１０３は略漏斗形に形成されており、便器本体１０１の外装と一体的に設けられている。トラップ管路１０４は略Ｓ字形に屈曲形成された管路であり、その一端１０４ａが上述したようにボウル部１０３の底部に接続され、他端１０４ｂが床下の排水管１０５に接続されている。トラップ管路１０４は便器本体１０１の外装の内部に収容されている。トラップ管路１０４の他端１０４ｂと排水管１０５との接続部分は排水口１０６となる。また、（ａ）に示すように、便器本体１０１の外装は平面視略卵形をなしており、その周縁部には便座１０２が固定されて設けられている。便座１０２は硬質又は軟質の合成樹脂製であり、それ以外、つまり、便器本体１０１（外装を含め、ボウル部１０３、トラップ配管１０４など）はＳＵＳ製である。

なお、下記特許文献１，２などに水洗便器が開示されているが、便器の基本的な構成は上述した水洗便器１００（図７参照）と略同様である。

特開２００９−７８５３号公報 特開２００５−２６４４６９号公報

しかしながら、図７に示すような従来の水洗便器１００では、例えばトラップ管路１０４に物などが詰まると、周知のように、洗浄水流路１０７を流れてボウル部１０３に供給される洗浄水が排水管１０５に排出されなくなり、ボウル部１０３から洗浄水が溢れ出していた。（以下、このようにボウル部１０３から洗浄水が溢れ出すことをオーバーフローと言う。）

また、収容施設では、隔離室に設置された水洗便器１００に供給される洗浄水を制御部によって制御することがある。制御部があれば、例えばボウル部１０３に、洗浄水が所定値以上の水位に達したときにこれを感知する水位感知センサを設けておき、水位感知センサからの出力信号（感知信号）に応じて制御部が洗浄水の供給を速やかに停止する制御を行うように構成することでオーバーフローの防止が可能となる。

ところが、制御部から洗浄水の供給を停止する信号が出力されても、すでに洗浄水流路１０７に流れている洗浄水はボウル部１０３に供給されるため、水位感知センサが感知したときの水位をその分量だけ越えてしまう。これにより、オーバーフローする可能性が生じる。また、隔離室に入室させる者は精神不安定なことがあり、そのため、ボウル部１０３に設けられた水位感知センサを破壊したり、取り外したりすることが考えられる。

そこで本発明は、上記状況に鑑みてなされたものであり、オーバーフロー防止性能が向上し、また、オーバーフローを防止するために水位感知センサを用いても、水位感知センサの破壊行為などを防ぐことができる水洗便器及び水洗便器におけるオーバーフロー防止方法を提供することを目的としている。

次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
本発明による請求項１記載の水洗便器は、洗浄水流路８を通じて洗浄水が供給されるボウル部２２と、
前記ボウル部２２と排水管２５との間に設けられ、前記ボウル部２２に供給された洗浄水を前記排水管２５に排出するトラップ管路２３と、
前記ボウル部２２の内部における上端近傍に一端開口３１ａを位置させるとともに排水流路３３に他端開口３１ｂを接続させ、その軸線方向が略水平となるように設けられた逃がし流路３０と、
前記逃がし流路３０の内部に設けられ、前記ボウル部２２に供給された前記洗浄水の水位の上昇を感知するための水位感知センサ３６と、を備え、
前記水位感知センサ３６が前記洗浄水の水位の上昇を感知すると、前記ボウル部２２に向けた前記洗浄水の供給を停止する水洗便器４において、
前記逃がし流路３０の前記他端開口３１ｂは該流路３０の底部３２に設けられており、
前記逃がし流路３０の前記底部３２は、前記一端開口３１ａから前記他端開口３１ｂに向けて上り傾斜に形成されるとともに、前記他端開口３１ｂの直前にて略垂直に立ち上がるように形成され（壁部３４）、
前記水位感知センサ３６は、前記逃がし流路３０の前記他端開口３１ｂよりも低い位置にて前記洗浄水の水位の上昇を感知するように設けられたことを特徴としている。

請求項２記載の水洗便器は、前記水位感知センサ３６には接水センサを用いたことを特徴としている。

請求項３記載の水洗便器におけるオーバーフロー防止方法は、請求項１又は２記載の水洗便器におけるオーバーフロー防止方法であって、
前記ボウル部２２に供給された洗浄水の水位が該ボウル部２２の上端近傍まで上昇すると、前記洗浄水を前記一端開口３１ａから前記逃がし流路３０に浸入させ、前記他端開口３１ｂから前記排水流路３３を通じて排出させ、
また、前記一端開口３１ａから浸入した後に前記他端開口３１ｂの直前で塞き止められて前記逃がし流路３０の内部にて水面が略水平となった前記洗浄水の水位の上昇を前記水位感知センサ３６が感知したときに、前記ボウル部２２に向けた前記洗浄水の供給を停止することを特徴としている。

本発明の水洗便器によれば、一端開口をボウル部の内部の上端近傍に位置させ、他端開口を排水流路に接続させた逃がし流路が設けられたことによって、例えばトラップ管路に物が詰まって洗浄水がボウル部から溢れ出そうとしても、洗浄水は逃がし流路を流れて排出されるようになり、オーバーフロー防止性能が向上する。

また、逃がし流路の内部に設けられた水位感知センサが洗浄水の水位の上昇を感知すると、ボウル部に向けた洗浄水の供給を停止する構成としたことによって、オーバーフローを更に確実に防止することができるとともに、水の浪費を抑えることができる。さらに、逃がし流路が、その軸線方向が略水平となるように設けられたことによって、逃がし流路に浸入した洗浄水の水面は略水平となる。これにより、水位感知センサは洗浄水の水位の上昇を正確に感知するようになる。また、逃がし流路の内部に設けられた水位感知センサは外部から見えないため、水位感知センサの破壊行為などを防止することができる。

さらに、水位感知センサに接水センサを用いたことによって、投受光センサなどよりも洗浄水の水位を直接的に感知することが可能となり、誤感知を防止することができる。

また、逃がし流路の底部が、一端開口からこの底部に設けられた他端開口に向けて上り傾斜に形成されるとともに、他端開口の直前にて略垂直に立ち上がるように形成されたことによって、所定値を越える洗浄水の水位の上昇の初期において、一端開口から浸入した洗浄水は他端開口からすぐには排出されず、一端開口と他端開口の間に溜まる。このとき、洗浄水の水面が略水平となり、水位感知センサ（接水センサ）は洗浄水の水位の上昇を正確に感知するようになる。

本発明の水洗便器におけるオーバーフロー防止方法によれば、例えばトラップ管路に物が詰まって洗浄水がボウル部から溢れ出そうとしても、洗浄水は逃がし流路を流れて排出され、これと同時に、逃がし流路の内部に設けられた水位感知センサが洗浄水の水位の上昇を感知し、水位感知センサが感知したときにボウル部に向けた洗浄水の供給を停止することによって、オーバーフロー防止性能が向上する。

隔離室及び看守室（に設けられた操作パネル）を示す平面図である。 看守室に設けられた操作パネルを示す正面図である。 収容施設（隔離室、看守室）における給水システムのブロック構成図である。 本発明による水洗便器の実施の形態を示す平面図である。 同側面図である。 同一部拡大図である。 （ａ）従来の水洗便器を示す平面図である。 （ｂ）同側面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して具体的に説明する。
この実施の形態は、病院や拘置所などの収容施設において精神不安定者などを一時的に入室させるために、看守室やその他の室から離れた場所に設けられた隔離室に設置される洋式の水洗便器である。

まず最初に、この実施の形態（水洗便器）が設置される隔離室について説明する。
収容施設にはコンクリートなどの壁に区画されて各室が設けられている。隔離室は看守室から離れた場所に設けられた室である。図１に示すように、隔離室１は、他室と同様にコンクリートなどの壁２によって仕切られている。隔離室１の室内と室外との間には扉３が設けられている。

隔離室１の室内には、入室者の用足しなどのために後述するこの実施の形態の水洗便器４が設置されている。なお、水洗便器４の他に手洗い器が設置されていることもある。

また、隔離室１の室内には、水洗便器４に洗浄水を流すときに入室者が押すための押しボタンスイッチ５（図３参照）が、その操作面だけを表出させるように壁に埋め込まれて設置されている。

隔離室１の壁２にはＳＵＳ製の密閉箱型ケース６が埋め込まれて設置されている。密閉箱型ケース６の内部には、図示しないが、水道源からこのケース６に給水させる水道源側管路に接続された配管が配設されている。配管は、フラッシュバルブ７を介して水洗便器４に通じる管路（洗浄水流路８）に接続されている。

上述したフラッシュバルブ７には電気作動式のフラッシュバルブ、すなわち、自動フラッシュバルブが採用されている。このバルブ７によれば、入室者が押しボタンスイッチ５を押して電気信号が出力されると、図示しない接続管路を流れる圧力水によって開放され、洗浄水流路８に直ちに洗浄水が流れるようになる。

密閉箱型ケース６はその背面を隔離室１の室外（廊下側）に表出させており、室外から背面扉９を開けてこのケース６に収容されているフラッシュバルブ７や配管などを保守・点検することができる。

次に、看守室に設置されている操作パネルについて説明する。
図１，２に示すように、隔離室１に向けた給水を制御しているフラッシュバルブ７は、看守室１０に設置されている操作パネル１１と電気的に接続されており、看守が看守室１０から遠隔操作することができる。なお、隔離室１の入室者が、隔離室１の室内から操作する（押しボタンスイッチ５を押す）ことを近傍操作と言う。

また、図２には操作パネル１１の一部を拡大して示している。図２に示すように、操作パネル１１の操作面には、フラッシュバルブ７を遠隔操作（開閉）するための押しボタンスイッチ１２と、切換えスイッチ１５とが各隔離室１ごとに配設されている。

押しボタンスイッチ１２はＬＥＤによる照光式であり、接点状態に応じてスイッチ自体が点灯するものである。点灯した押しボタンスイッチ１２は再度押すことで接点が切り換わり、消灯する。押しボタンスイッチ１２は、機能的に操作機能と発光機能とを兼備している。つまり、押しボタンスイッチ１２は、フラッシュバルブ７を遠隔操作する操作部１３と、フラッシュバルブ７が近傍操作されたことを発光表示する発光部１４とを備えていることになる。

切換えスイッチ１５は、三つの接点によるモード切換えが可能である。切換えスイッチ１５が、第一モードとなる「切」モードを示しているときは、隔離室１の押しボタンスイッチ５による近傍操作及び看守室１０の押しボタンスイッチ１２による遠隔操作の両方の操作が不能となり、第二モードとなる「手元」モードを示しているときは、隔離室１の押しボタンスイッチ５による近傍操作を不能にして看守室１０の押しボタンスイッチ１１による遠隔操作のみが可能となり、第三モードとなる「遠方」モードを示しているときは、隔離室１の押しボタンスイッチ５による近傍操作のみが可能となる。

また、隔離室１と看守室１０との間には制御部１６が設けられている。切換えスイッチ１５が上述した各モードを選択したときの制御部１６による制御を具体的に説明すると、図３に示すように、切換えスイッチ１５が「切」モード（第一モード）を示しているときには、制御部１６はフラッシュバルブ７の給電を遮断するように制御する。

切換えスイッチ１５が「手元」モード（第二モード）を示しているときには、隔離室１の押しボタンスイッチ５による近傍操作によって信号が制御部１６に出力されるが、制御部１６はフラッシュバルブ７に開信号を出力しないように制御する。これと同時に、制御部１６は看守室１０の押しボタンスイッチ１２に点灯信号を出力するように制御する。これにより、看守室１０の押しボタンスイッチ１２が点灯する。さらに、制御部１６は看守室１０の押しボタンスイッチ１２による遠隔操作によって出力された信号に基づいて、フラッシュバルブ７を開放する（開信号を出力する）ように制御する。なお、切換えスイッチ１５が「手元」モード（第二モード）を示しているときは、看守室１０の押しボタンスイッチ１２による遠隔操作が常時可能となる。

切換えスイッチ１５が「遠方」モード（第三モード）を示しているときには、隔離室１の押しボタンスイッチ５による近傍操作によって信号が出力されると、制御部１６はフラッシュバルブ７に開信号を出力するように制御する。同時に、制御部１６は看守室１０の押しボタンスイッチ１２による遠隔操作によって出力された信号を遮断するように制御する。

なお、上述したような切換えスイッチ１５のモード切換えは一般的な回路構成によって実現可能なものである。

ここから、この実施の形態（水洗便器）について説明する。
図４，５に示すように、水洗便器４は、便器本体２０と、便座２１と、逃がし流路３０とから構成されている。便器本体２０は、汚物を受ける部分となるボウル部２２と、ボウル部２２の底部に接続されたトラップ管路２３とを備えている。ボウル部２２は略漏斗形に形成されており、便器本体２０の外装と一体的に設けられている。ボウル部２２の後部における上縁近傍には、上述した洗浄水流路８から洗浄水を供給するための吐水口２４が設けられている。トラップ管路２３は、ボウル部２２と床下の排水管２５との間に設けられ、略Ｓ字形に屈曲形成された管路であり、その一端２３ａがボウル部２２の底部に接続され、他端２３ｂが排水管２５に接続されている。トラップ管路２３は便器本体２０の外装の内部に収容されている。トラップ管路２３の他端２３ｂと排水管２５との接続部分は排水口２６となる。また、図４に示すように、便器本体２０の外装は平面視略卵形をなしており、その周縁部には便座２１が固定されて設けられている。便座２１は硬質又は軟質の合成樹脂製であり、それ以外、つまり、便器本体２０はＳＵＳ製である。なお、図４に示す符号２７は、トラップ管路２３の保守・点検を行うためにボウル部２２に設けられている開口を閉塞するための蓋である。

逃がし流路３０は、その軸線方向が略水平となるように設けられた略矩形の流路であり、一端開口３１ａをボウル部２２の上端近傍に位置させて設けられている。また、逃がし流路３０の他端開口３１ｂは、逃がし流路３０の底部３２に設けられている。逃がし流路３０の他端開口３１ｂは、図示しない排水管（上述した排水管２５とは異なる排水管）に通じる排水流路３３に接続されている。また、排水流路３３にはＳ字トラップ３３ａが設けられている。なお、逃がし流路３０の一端開口３１ａには、人の指などが入らないような孔が形成された蓋が取り付けられている。

逃がし流路３０の底部３２は、一端開口３１ａから他端開口３１ｂに向けて上り傾斜に形成されているとともに、他端開口３１ｂの直前にて略垂直に立ち上がるように形成されている。この立ち上がり部分を壁部３４と称する。また、逃がし流路３０の上部には蓋３５が設けられており、排水流路３３の清掃時などはこの蓋３５を開けて行うことができる。

また、逃がし流路３０の内部には、ボウル部２２に供給された洗浄水の水位の上昇を感知するための水位感知センサ３５が設けられている。この水位感知センサ３５は、ボウル部２２の内部における洗浄水の水位が所定値（オーバーフローの危険性がある値）以上となったことを知らせるものである。水位感知センサ３５には接水センサが用いられている。水位感知センサとしての接水センサ３５は、光ファイバが略棒状の保護部材に覆われて形成されているセンサである。接水センサ３５は、感知部分であるその先端部を、逃がし流路３０の一端開口３１ａから他端開口３１ｂの直前の壁部３４までの間に位置させるとともに、他端開口３１ｂよりも低所に位置させて設けられている。

図６に示すように、例えばトラップ管路２３に物が詰まってボウル部２２の内部にて洗浄水の水位が所定値以上となる上端近傍まで上昇すると、上述した逃がし流路３０には、一端開口３１ａから洗浄水が浸入してくる。一端開口３１ａから浸入した洗浄水は、他端開口３１ｂの直前にある壁部３４に塞き止められてすぐには他端開口３１ｂから排出されず、短い時間だが、逃がし流路３０の内部にて水面が略水平となる。このとき、接水センサ３５が洗浄水の水位の上昇を感知する。そして、ボウル部２２ではその後に供給される洗浄水によって更に水位が上昇するが、洗浄水は、逃がし流路３０の他端開口３１ｂから排水流路３３に排出され、排水流路３３を通じて排水管に排出される。

また、接水センサ３５が洗浄水の水位の上昇を感知すると、上述した制御部１６に向けて感知信号が出力され、制御部１６はこれに応じて閉信号を出力し、フラッシュバルブ７を閉じるように制御する。これと同時に、制御部１６は、上述した看守室１０の操作パネル１１に設けられた押しボタンスイッチ１２のうち、接水センサ３５が洗浄水の水位の上昇を感知した隔離室１に対応する押しボタンスイッチ１２に点灯信号を出力する。これにより、押しボタンスイッチ１２が点灯する。なお、押しボタンスイッチ１２が点灯と同時に警告音を鳴らすように構成されていてもよい。

さらに、制御部１６は、上述した密閉箱型ケース６に設けられた図示しないリセットボタンスイッチにも点灯信号を出力する。これにより、リセットボタンスイッチが点灯する。なお、リセットボタンスイッチは、操作パネル１１の押しボタンスイッチ１２と同様に照光式であり、接点状態に応じてスイッチ自体が点灯するものである。

これらの点灯中の押しボタンスイッチ１２又はリセットボタンスイッチのいずれか一方を押すと、制御部１６は、点灯から点滅に変える信号を出力する。これにより、押しボタンスイッチ１２及びリセットボタンスイッチの表示が点灯から点滅に変わる。このとき、制御部１６は、操作パネル１１の押しボタンスイッチ１２による遠隔操作を停止する信号を出力し、遠隔操作が不能となる。

トラップ管路２３に詰まった物を除去するなどして詰まりの原因が解決した後、点滅中のリセットボタンスイッチを押すと、制御部１６は、各動作を通常状態に戻す信号を出力する。これにより、トラップ管路２３に物が詰まる前の通常の状態に戻る。

上述した実施の形態によれば、一端開口３１ａをボウル部２２の内部の上端近傍に位置させ、他端開口３１ｂを排水管に通じる排水流路３３に接続させた逃がし流路３０が設けられたことによって、例えばトラップ管路２３に物が詰まって洗浄水がボウル部２２から溢れ出そうとしても、洗浄水は逃がし流路３０を流れて排水管に排出されるようになる。これにより、オーバーフロー防止性能が向上する。なお、逃がし流路３０は、サイフォン作用による水位の上昇を考えると、ボウル部２２の上端近傍にあることが望ましい。

また、逃がし流路３０の内部に設けられた接水センサ３５が洗浄水の水位の上昇を感知すると、ボウル部２２に向けた洗浄水の供給を停止する構成としたことによって、オーバーフロー防止性能が更に向上するとともに、水の浪費を抑えることができる。さらに、逃がし流路３０が、その軸線方向が略水平となるように設けられたことによって、逃がし流路３０に浸入した洗浄水の水面は略水平となる。これにより、接水センサ３５は洗浄水の水位の上昇を正確に感知するようになる。また、逃がし流路３０の内部に設けられた接水センサ３５は外部から見えないため、接水センサ３５の破壊行為などを防止することができる。

さらに、接水センサ３５を洗浄水の水位の上昇の感知に用いたことによって、洗浄水の水位を直接的に感知することが可能となり、誤感知を防止することができる。

また、逃がし流路３０の底部３２が、一端開口３１ａからこの底部３２に設けられた他端開口３１ｂに向けて上り傾斜に形成されているとともに、他端開口３１ｂの直前に壁部３４が形成されていることによって、所定値を越える洗浄水の水位の上昇の初期において、一端開口３１ａから浸入した洗浄水は他端開口３１ｂからすぐには排出されず、一端開口３１ａと他端開口３１ｂの間に溜まる。このとき、洗浄水の水面が略水平となり、接水センサ３５は洗浄水の水位の上昇を正確に感知するようになる。

４…水洗便器
８…洗浄水流路
２２…ボウル部
２３…トラップ管路
２５…排水管
３０…逃がし流路
３１ａ…一端開口
３１ｂ…他端開口
３２…底部
３３…排水流路
３４…壁部
３６…水位感知センサとしての接水センサ

Claims (3)

1. 洗浄水流路を通じて洗浄水が供給されるボウル部と、
   前記ボウル部と排水管との間に設けられ、前記ボウル部に供給された洗浄水を前記排水管に排出するトラップ管路と、
   前記ボウル部の内部における上端近傍に一端開口を位置させるとともに排水流路に他端開口を接続させ、その軸線方向が略水平となるように設けられた逃がし流路と、
   前記逃がし流路の内部に設けられ、前記ボウル部に供給された前記洗浄水の水位の上昇を感知するための水位感知センサと、を備え、
   前記水位感知センサが前記洗浄水の水位の上昇を感知すると、前記ボウル部に向けた前記洗浄水の供給を停止する水洗便器において、
   前記逃がし流路の前記他端開口は該流路の底部に設けられており、
   前記逃がし流路の前記底部は、前記一端開口から前記他端開口に向けて上り傾斜に形成されるとともに、前記他端開口の直前にて略垂直に立ち上がるように形成され、
   前記水位感知センサは、前記逃がし流路の前記他端開口よりも低い位置にて前記洗浄水の水位の上昇を感知するように設けられたことを特徴とする水洗便器。
2. 前記水位感知センサには接水センサを用いたことを特徴とする請求項１記載の水洗便器。
3. 請求項１又は２記載の水洗便器におけるオーバーフロー防止方法であって、
   前記ボウル部に供給された洗浄水の水位が該ボウル部の上端近傍まで上昇すると、前記洗浄水を前記一端開口から前記逃がし流路に浸入させ、前記他端開口から前記排水流路を通じて排出させ、
   また、前記一端開口から浸入した後に前記他端開口の直前で塞き止められて前記逃がし流路の内部にて水面が略水平となった前記洗浄水の水位の上昇を前記水位感知センサが感知したときに、前記ボウル部に向けた前記洗浄水の供給を停止することを特徴とする水洗便器におけるオーバーフロー防止方法。

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